Phụ lục 2
SẤY TĨNH VÀ SẤY THÁP
2
ĐỀ ÁN CARD
Tiểu hợp phần Sấy Tĩnh
2007 Báo cáo lần 2
Thời gian báo cáo: 01.07.2007 đến 30.11.2007
Biên soạn: TS. Phan Hiếu Hiền
Với sự cộng tác của cán bộ Trung tâm Năng Lượng và Máy Nông nghiệp:
Nguyễn Thanh Nghị, Lê Quang Vinh, Trần Văn Tuấn, Trần Thanh Thủy
Mục lục
1 GIỚI THIỆU 3
2 KHẢO NGHIỆM MÁY SẤY VỈ NGANG 8 TẤN TẠI KIÊN GIANG 3
2.1 Mẻ 1: Không đảo gió (Cần Thơ) 10
2.2 Mẻ 2: Có đảo gió (Cần Thơ) 11
3 KHẢO NGHIỆM MÁY SẤY THÁP TẠI LONG AN 14
3.1 Mô tả máy sấy 14
3.2 Qui trình khảo nghiệm 16
3.3 Kết quả khảo nghiệm 16
3.4 Tổng kết 21
4 KHảO SÁT NHANH HIệN TRạNG SấY ở ĐBSCL 21
4.1 Thông tin chung 21
4.2 Kết quả và thảo luận 22
5 CÔNG TÁC HUấN LUYệN 1
6 KẾT LUẬN 1
7 TÀI LIỆU THAM KHẢO 2
8 PHụ LụC: TÍNH TOÁN CHI PHÍ SấY 3
8.1 Sấy tháo (Long-An) 3
8.2 Máy sấy vỉ ngang 4
3
1 GIỚI THIỆU
Trong khuôn khổ Dự án CARD 026/VIE-05 với trọng tâm là sự nứt gãy hạt lúa, phần nghiên
cứu máy sấy vỉ ngang gồm các hoạt động sau:
#1. Lắp đặt một máy sấy vỉ ngang 4 tấn/mẻ tại Long An, có bộ thu nhiệt phụ bằng năng
lượng mặt trời, và tiến hành thí nghiệm với máy này.
#2. Chọn địa điểm và theo dõi lắp đặt 2 máy sấy vỉ ngang năng suất 8 tấn/mẻ ở Cần Thơ
và Kiên Giang, và tiến hành thí nghiệm với các máy này trong điều kiện thực tế sản xuất,
chú ý đến đánh giá tác động của đảo gió đến độ nứt vỡ hạt.
#3. Chế tạo 2 máy sấy thí nghiệm 20 kg/mẻ để thí nghiệm trong xưởng với đầu lúa vào y
hệt nhau, nhằm so sánh ảnh hưởng của đảo gió đến độ nứt vỡ hạt.
#4. So sánh sơ bộ việc sử dụng máy sấy vỉ ngang với một số ít máy sấy tháp hiện có tại
ĐBSCL.
#5. Tiến hành Khảo sát nhanh (Participatory Rapid Rural Appraisal PRRA) về việc sử
dụng máy sấy vỉ ngang tại ĐBSCL.
#6. Viết các tài liệu khuyến nông trên cơ sở các kết quả thí nghiệm và kết quả khảo sát.
Hoạt động #1 đã được báo cáo trong tháng 06/2007. Bản báo cáo lần hai này tổng kết các
hoạt động #4, 5, 6 thực hiện từ 01.07.2007 đến 31.12.2007. Hoạt động #3 và các dữ liệu bổ
sung của tất cả các hoạt động sẽ được trình bày trong bản báo cáo tổng kết hai năm vào tháng
05/2008.
2 KHẢO NGHIỆM MÁY SẤY VỈ NGANG 8 TẤN TẠI KIÊN
GIANG
Một máy sấy vỉ ngang đảo gió 8 tấn SRA-8 đã được lắp đặt tại HTX Tân Phát A, tỉnh Kiên
Giang vào tháng 07.2006; máy sấy này phục vụ cho các thí nghiệm sơ bộ về ảnh hưởng của
đảo gió tuy nhiên các số liệu về xay xát chưa được phân tích và báo cáo.
Vì vậy trong mùa mưa 2007, tiến hành các thí nghiệm từ 28.07 đến 07.08 với trọng tâm là
chất lượng xay xát của máy sấy vỉ ngang này.
Ba cặp mẻ sấy (Có và Không đảo gió) được lựa chọn để so sánh, m
ỗi cặp mẻ sấy có độ ẩm
đầu tương đối đồng đều. Nhiệt độ sấy được điều chỉnh khoảng 45
o
C. Ẩm độ được đo bằng
ẩm kế GMK-303RS.
Các mẫu gạo trước và sau sấy được phơi bóng râm với nhiệt độ dưới 35
o
C đến ẩm độ 14% để
phân tích nứt hạt. Chọn ngẫu nhiên 50 hạt từ mỗi mẫu để đếm nứt. Hệ số thu hồi gạo nguyên
được đo bằng hệ thống xát theo kiểu Satake, sử dụng quy trình của IRRI (1994). Tỉ lệ thu hồi
gạo nguyên được xác định là phần trăm của gạo nguyên vẹn trên tổng số lượng lúa sử dụng.
Tỉ lệ nứt gãy được dùng để
thảo luận khi tỉ lệ nứt gãy và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên có xu hướng
nghịch nhau vì tỉ lệ nứt gãy là yếu tố cơ bản hơn để mô tả sự nứt gãy.
Kết quả được trình bày trong Bảng 1 và 2.
4
Bảng 1. Kết quả thí nghiệm 6 mẻ sấy thí nghiệm trên máy sấy SRA-8.
Ngày: 28 / 7 – 7/ 8/ 2007; Địa điểm: HTX Tân Phát A, Kiên Giang.
Stt Thông số Mẻ 2 Mẻ 5 Mẻ 1 Mẻ 8 Mẻ 9 Mẻ 6 Ghi
chú
1 Mã ký hiệu:
AR = Đảo gió,
NAR = Không đảo gió
AR
NAR
AR
NAR
AR
NAR
2 Ngày -2007 30/ 7 3/ 8 28/ 7 6/ 8 7/ 8 3/ 8
3 Khối lượng lúa trước sấy, kg 8386 6401 8527 8751 8269 7545
4 Khối lượng lúa sausấy, kg 7578 4946 6983 7200 7200 5534
5 Tỉ lệ tươi/ khô 1.11 1.29 1.22 1.22 1.15 1.36
6
Ẩm độ ban đầu, % 21.6 23.6 28.4 24.8 28.4
36.7
#2
#1
26.2 32.6 29.4 30.4 34.0 36.7
#2
#2
7
Ẩm độ cuối, % 15.8 15.1 16.5 16.8 15.4 13.7 #1
8 Bề dày lớp lúa trước sấy, m 0.470 0.356 0.525 0.514 0.473 0.448
9 Bề dày lớp lúa sau sấy, m 0.445 0.312 0.469 0.476 0.433
10 Tiêu thụ trấu, Tổng kg 300 274 343 510
11 Tiêu thụ trấu, kg/hr 54.5 39.2 40.4 39.2
12
Thời gian sấy, giờ 5.5 7.0 8.5 9.5 13.0 11.5
13 Thời gian trước đảo gió, giờ. 4.0 6.0 10.5
14 Tốc độ giảm ẩm, %/giờ 1.05 1.21 1.40 0.84 1.00 2.00
15 Nhiệt độ sấy trung bình ,
o
C 43.8 43.3 42.4 44.1 44.2 44.0
16 Độ lệch chuẩn,
o
C 1.6
17 Độ nâng nhiệt độ,
o
C 14.9 15.6 16.2 17.2 16.2 16.3
18 Lưu lượng không khí sấy, m
3
/s 7.56 6.87 7.40 7.53 7.94 8.02
19 Lượng khí sấy riêng, m
3
/s /tấn 0.90 1.07 0.87 0.86 0.96 1.06
20 Dung trọng trước sấy, kg / m
3
566 571 516 540 556 534
21 Dung trọng sau sấy, kg / m
3
541 504 473 463
22 Tăng độ nứt hạt, % 3.3 8.7 16.0 20.7 19.3 36.0
23 Giảm thu hồi gạo nguyên, % 13.4 5.4 7.3 15.7 12.7 17.4
tính từ:
Gạo nguyên trước sấy, % 68.2 57.6 52.6 61.3 59.1 58.3
Gạo nguyên sau sấy, % 54.9 52.1 45.3 45.6 46.4 40.8
Ghi chú: #1 Đo bằng máy đo ẩm độ GMK-303RS; #2 đo bằng tủ sấy.
Thời gian sấy thay đổi trong khoảng rộng, từ 5,5 đến 13 giờ; ẩm độ đầu càng cao, thời gian
sấy càng dài, trông hiển nhiên, nhưng không lập được quan hệ tuyến tính hay xu hướng nào
khác. Lý do là các yếu tố liên quan khác như: phương thức sấy, lượng gió, độ sạch lúa
5
Độ nứt vỡ hạt với có
đảo gió thấp hơn không đảo gió (Bảng 2 và Hình 2) và đây là kết quả cơ
bản. Tuy nhiên, độ giảm gạo nguyên không nhất quán, hơi cao hơn hoặc thấp hơn trong mỗi
cặp. Xử lý thống kê dùng trắc nghiệm t không cho thấy sự khác nhau ở mức xác suất 5 %
giữa có
và không đảo gió. Lý do có lẽ ở xay xát mẫu, thời gian xát trắng chỉ 1 phút, do đó
các hạt hơi bị nứt chưa vỡ được khi xay xát.
Trong cả hai trường hợp (có và không có đảo gió), sấy làm giảm độ gạo ngyên và tăng độ nứt
vỡ (sau sấy so với trước sấy). Nguyên nhân chưa rõ ràng lắm vì quá nhiều yếu tố tác động
trong khối hạt đến 8 tấn: lúa không đều, tốc độ sấy Trong đó đáng chú ý nhất là t
ốc độ sấy,
số liệu dường như tối ưu với tốc độ sấy trong khoảng 1,0- 1,2 %/giờ (Hình 4), nhưng điều
này cần được khẳng định bằng nhiều thí nghiệm chi tiết hơn.
4
6
8
10
12
14
20 24 28 32 36 40
Drying time, hr
Initial MC, %
Drying time, h Regression Drying time
Hình 1: Thời gian sấy và ẩm độ tương ứng.
Bảng 2: Kết quả phân tích TLTH gạo nguyên (Kiên Giang mùa mưa 2007).
Đảo gió Không đảo gió
Mẻ 2 Mẻ 1 Mẻ 9
Ave StDev
Mẻ 5 Mẻ 8 Mẻ 6
Ave StDev
TLTH
Trước sấy, % 68.2 52.6 59.1 60.0 7.8 57.6 61.3 58.3 59.0 2.0
TLTH
Sau sấy, % 54.9 45.3 46.4 48.9 5.2 52.1 45.6 40.8 46.2 5.7
TLTH giảm, % 13.4 7.3 12.7
11.1 3.3
5.5 15.7 17.4
12.9 6.5
6
Crack % INCREASE (Kien Giang 2007 wet-season)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
B2 & B5 B1 & B6 B9 & B6 Ave(3batches)
Batches
Crack %
Air reversal No air reversal
Hình 2: Tỉ lệ nứt gãy tăng, Kiên Giang, mùa mưa 2007.
Head rice, Kien Giang 2007 Wet-season
(AR = Air Reversal; NAR = No air reversal. B2 = Batch No2)
0
10
20
30
40
50
60
70
AR B2
AR B1
AR B
9
Ave(AR)
NAR B5
N
AR
B
8
NA
R
B
6
A
v
e
(NA
R
)
StDev(AR)
StDev
(
NAR
)
Head Rice, %
Head Rice Before drying, % Head Rice After drying, %
Hình 3: Gạo nguyên trước và sau sấy.
Effect of Drying rate (AR & NAR)
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
Drying rate, % /hr
Crack Increase,
Head rice Decrease, %
Grain Crack Increase, % Head Rice Decrease , %
Hình 4: Ảnh hưởng của tốc độ sấy đến sự gia tăng tỉ lệ nứt gãy hay TLTH gạo nguyên; tốc độ
sấy tối ưu có thể trong khoảng 1.0-1.2%/ giờ.
7
Crack % increase versus Head rice decrease
0
5
10
15
20
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Crack Increase %
Head rice Decrease %
Decr. Head Rice , %
Predicted Decr.
Head Rice , %
Hình 5: Đồ thị biểu diễn tỉ lệ nứt gãy tăng và hệ số thu hồi gạo nguyên giảm.
Có hai vấn đề cần lưu ý trong phương pháp đo đạc. Thứ nhất, mối tương quan giữa tỉ lệ nứt
hạt tăng và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên giảm không là mối quan hệ bắt buộc (Hình 5). Thứ hai là
phương pháp đo ẩm độ (Hình 6); phương pháp tủ ẩm phải là phương pháp chuẩn. Xu hướng
chung cho thấy đo ẩm độ bằng ẩm kế GMK-303RS số liệu thu được thấ
p hơn kết quả đo
bằng tủ ẩm từ 3-4% khi lúa ướt 24-30% nhưng chỉ sai lệch nhau ± 1% khi ẩm lúa trong
khoảng khô hơn (14-17%).
Regression: Y = -1.443 + 1.170 * X ; r
2
= 0.85
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36
X = MC meter, %
Y = MC drying oven , %
Y_oven %
Y_Reg
Line1:1
Hình 6: Mối tương quan giữa đo ẩm độ bằng ẩm kế và phương pháp tủ ấm.
8
Khảo nghiệm máy sấy vỉ ngang 8 tấn ở Cần Thơ
Tháng 8 và 9.2007 máy sấy vỉ ngang 8 tấn/mẻ được lắp đặt xong tại HTX Tân Thới ở Cần
Thơ (Hình 7 và 8) với sự tài trợ một phần của CARD trong kế hoạch hợp tác. Máy sấy đảo gió
do một nhà sản xuất địa phương chế tạo, thiết kế gần giống mẫu của ĐHNL. Điểm khác biệt là
buồng sấy với “ống gió chìm” (Hình 9) để phân bố không khí sấy đồng đề
u hơn.
Hình 7: Máy sấy vỉ ngang 8 tấn tại HTX Tân Thới, Cần Thơ.
Hình 8: Lò đốt và quạt của máy sấy vỉ ngang 8 tấn tại HTX Tân Thới.
Thí nghiệm vào đầu tháng 10- 2007 với hai mẻ sấy có
và không đảo gió. Do đang sản xuất, mỗi
mẻ sấy đều có lúa của 3- 5 chủ nông dân sấy đồng thời, dùng tấm lưới mùng để phân cách các lô
lúa. Ẩm độ lúa do đó khác biệt nhiều, từ 20 đến 30 %, do đó thí nghiệm rất “thụ động”. Dù sao
cũng là dịp để đo đạc trong điều kiện sản xuất thực tế.
Kết quả của 2 mẻ sấy được trình bày trong Bảng 4.
9
Bảng 4: Thí nghiệm trên máy sấy vỉ ngang 8 tấn- Tổng hợp kết quả của 2 mẻ sấy.
Ngày: 1- 2.10. 2007. Địa điểm: HTX Tân Thới, Cần Thơ.
Thông số
Mẻ 1 Mẻ 2
Note
Chế độ sấy
Không đảo
gió
Đảo gió
Ngày 1-10-07 2-10-07
Khối lượng lúa vào (tươi), kg 8451 8579
Khối lượng lúa ra (khô), kg 6636 5820
Hao hụt khối lượng (Tươi-khô),
kg
1815 2759
Tỉ lệ tươi/khô 1.27 1.47
Ẩm độ ban đầu, % Đo bằng ẩm kế
Giống lúa mẻ 1 Giống lúa mẻ 1
Chủ lúa 1 19.7 > 30 OM_2717 Mong chim
Chủ lúa 2 27.6 > 30 CS_2000 Không rõ
Chủ lúa 3 29.3 > 30 50404 50404
Chủ lúa 4 27.7 1490
Chủ lúa 5 28.7 không rõ
Ẩm độ cuối, %
Chủ lúa 1 13.9 13.5
Chủ lúa 2 14.3 15.5
Chủ lúa 3 15.3 15.5
Chủ lúa 4 16.2
Chủ lúa 5 16.0
Tốc độ sấy, %ẩm /giờ
Chủ lúa 1 0.78 > 1.70
Chủ lúa 2 1.40 > 1.50
Chủ lúa 3 1.48 > 1.50
Chủ lúa 4 1.22
Chủ lúa 5 1.33
Bề dày lớp hạt (ban đầu), m 0.431 0.446
Vận tốc gió, m/phút 13.3 14.4
Tiêu thụ trấu, kg 437.8 402.7
Tiêu thụ trấu, kg/hr 46.1 41.7
Thời gian sấy, giờ 9.5 9.7
Đảo gió sau… giờ 7.9
Nhiệt độ sấy trung bình,
o
C 46.0 47.5
Chênh lệch nhiệt độ,
o
C 20.5 21.0
10
2.1 Mẻ 1: Không đảo gió (Cần Thơ)
Bảng 3 trình bày các thông số nhiệt độ không khí sấy và nhiệt độ môi trường theo dõi.
Bảng 3: Nhiệt độ không khí sấy và môi trường của mẻ 1.
Nhiệt độ
không khí
sấy,
o
C
Nhiệt độ
môi trường,
o
C
DeltaT,
o
C
Nhiệt độ
không khí sấy
0– 5 giờ
Nhiệt độ
không khí sấy
5– 9.5 giờ
Trung
bình 46.0 26.8 20.5 48.7 44.2
StDev 3.1 0.6 2.8 1.4 0.4
Nhiệt độ sấy cao hơn nhiệt độ thường được khuyến cáo là 43
o
C, đặc biệt là trong 5 giờ sấy
đầu tiên.
Hình 9: Buồng sấy với ống gió chìm.
Theo dõi giảm ẩm như trình bày trong Hình 8 thì lô chủ khô nhất 19,7 % ẩm độ đầu, sấy
trong 7,5 giờ. Phải tạm ngưng sấy để ra lúa, phân bố lại các lô kia trước khi sấy lại. Thời
gian sấy của 4 lô còn lại là 9,5 giờ, như vậy ẩm độ cuối khác nhau từ 14,3 đến 16,2 %.
Tính toán độ lệch chuẩn các ẩm độ cho 3 lớp Trên, Giữa, và Dưới theo thời gian sấy để có
chỉ số về độ
đồng đều ẩm độ (Hình 10). Độ lệch chuẩn tăng đến 4- 6 % sau khoảng 5 giờ sấy,
sau khi đảo thủ công giảm còn 2– 3 %, và không thể tốt hơn được (Hình 11). Đây là nhược
điểm cơ bản của máy sấy tĩnh không đảo gió.
11
Batch 1, without Air reversal
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
012345678910
Drying time, hr
Moisture content, %wb
%MC, Owner 1
%MC, Owner 2
%MC, Owner 3
%MC, Owner 4
%MC, Owner 5
Hình 10: Theo dõi giảm ẩm (Mẻ 1 không đảo gió, Cần Thơ mùa mưa 2007).
MC St.Dev. between Layers, Batch 1 (Without air reversal)
0
1
2
3
4
5
6
7
012345678910
Drying time, hr
MC Standard Deviation , %w
b
Owner1
Owner2
Owner3
Owner4
Owner5
Hình 11: Độ lệch chuẩn giữa 3 lớp theo thời gian sấy.
2.2 Mẻ 2: Có đảo gió (Cần Thơ)
Nhiệt độ sấy trong 5 giờ đầu tiên trung bình 50
o
C tức là cao hơn 1,5
o
C so với Mẻ 1. Từ giờ
thứ 6, giảm còn trung bình 45
o
C cho đến cuối mẻ sấy, vẫn cao hơn khuyến cáo 43
o
C (Bảng
5).
12
Bảng 5: Nhiệt độ không khí sấy và môi trường của mẻ 2.
Nhiệt độ
không khí
sấy,
o
C
Nhiệt độ
môi trường,
o
C
DeltaT,
o
C
Nhiệt độ
không khí
sấy 0– 5.5
giờ
Nhiệt độ
không khí
sấy 6– 9.7
giờ
Trung bình 47.5 26.5 21.0 50.1 44.9
Độ lệch chuẩn 3.5 1.9 4.4 1.9 2.8
Tương tự, tính toán độ lệch chuẩn các ẩm độ cho 3 lớp Trên, Giữa, và Dưới theo thời gian
sấy (Hình 12, 13). Giá trị cuối cùng là nhỏ hơn 2 % (tốt hơn so với 2- 3 khi không đảo gió)
cho thấy mức độ đồng đều chấp nhận được.
Batch 2, With Air reversal
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
012345678910
Drying time, hr
Moisture content, %wb
%MC, Owner 1
%MC, Owner 2
%MC, Owner 3
Hình 12: Theo dõi giảm ẩm (Mẻ 2 Có đảo gió, Cần Thơ mùa mưa 2007).
MC St.Dev. between Layers, Batch 2 (With Air reversal)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
012345678910
Drying time, hr
MC Standard Deviation, %wb
Owner 1
Owner 2
Owner 3
Hình 13: Độ lệch chuẩn giữa 3 lớp sấy theo thời gian sấy (Mẻ 2, có đảo gió); các giá trị cuối
trong khoảng 2 %.
13
Hiệu chỉnh ẩm kế lần nữa cho thấy chỉ số đọc thấp hơn phương pháp đo bằng tủ ấm khoảng
4-5% khi lúa ướt 24-30% nhưng không đồng đều khoảng ± 2% khi lúa khô 14-17% (Hình
14).
Regression: Y = -3.432 + 1.297 * X ; r
2
= 0.96
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
1214 161820 2224 262830 3234
X = MC meter , %
Y = MC drying oven, %
Y_oven
Y_Reg
Line1:1
Hình 14: Mối tương quan giữa đo ẩm độ bằng ẩm kế và tủ ấm.
Tỉ lệ nứt hạt trình bày trong Bảng 6. Xét độ nứt hạt: sấy làm tăng độ nứt hạt đến 14 % khi
không đảo gió, và chỉ tăng 9 % với đảo gió. Lý do làm tăng độ nứt hạt như đã nêu, là nhiệt
độ sấy cao. Trong 5 giờ sấy đầu tiên, nhiệt độ (Trung bình ± Độ lệch chuẩn ) là 48,7 ± 1,4
o
C với mẻ không đảo gió và 50,1 ±1,9
o
C với mẻ có đảo gió giải thích vì sao độ nứt hạt cao.
Tốc độ sấy cao hơn 1,3 %/giờ với mẻ không đảo gió, và hơn 1,5 %/ giờ với mẻ có đảo gió
cũng góp phần tăng độ nứt hạt.
Các kết quả cơ bản này sẽ được đưa vào tài liệu khuyến nông sau này.
Bảng 6: Tỉ lệ nứt hạt % và độ nứt tăng do sấy.
Mẻ 1: Không đảo gió
Trước sấy % Sau sấy % Độ nứt tăng %
Chủ lúa 1 0.0 5.3 5.3
Chủ lúa 2 0.0 39.3 39.3
Chủ lúa 3 0.0 30.0 30.0
Chủ lúa 4 0.0 10.0 10.0
Chủ lúa 5 0.0 17.3 17.3
Trung bình, % 0.0 20.4 20.4
Độ lệch chuẩn, % 0.0 14.1 14.1
Mẻ 2: Đảo gió
Trước sấy % Sau sấy % Độ nứt tăng %
Chủ lúa 1 0.0 5.3 5.3
Chủ lúa 2 0.0 11.3 11.3
Chủ lúa 3 1.3 24.7 23.3
Trung bình, % 0.4 13.8 13.3
Độ lệch chuẩn, %
0.8 9.9 9.2
14
3 KHẢO NGHIỆM MÁY SẤY THÁP TẠI LONG AN
Máy sấy tháp xuất hiện tại ĐBSCL từ năm 1980 (Bảng 7) nhưng phát triển rất chậm do các
vấn đề kỹ thuật và kinh tế như không có khả năng sấy khô lúa ướt, giá thành cao, hay hỏng
hóc… Từ năm 2004, một vài máy sấy tháp đã vượt qua những hạn chế này và bắt đầu đi vào
hoạt động. Đề án đã lựa chọn một máy ở Long An để khảo nghiệm trong mùa mưa 2007.
Bảng 7: Sự phát triển máy sấy tĩnh và sấy tháp ở ĐBSCL.
Năm Máy sấy tĩnh Máy sấy tháp
1978 0 ? 0 ?
1982 2 1 ?
1986 15 (chủ yếu 2- 4 tấn/mẻ)
1997 1500 (chủ yếu 4 tấn/mẻ) 10- 15 không hoạt động hay
hoạt động không hiệu quả
2002 2800 10 ?
2006 6000 (chủ yếu 8- 10 tấn/mẻ)
Trong đó có khoảng 200 máy sấy
đảo chiều
3- 5 in operation
3.1 Mô tả máy sấy
Hình 15 minh họa máy sấy tháp và giản đồ của máy sấy này có thể xem tại Hình 16.
Hình 15: Máy sấy tháp tại Long An; buồng đốt trấu ở phía bên phải.
Máy sấy này có 4 buồng độc lập hoạt động đồng thời. Hai quạt hướng trục cung cấp gió cho
cả hệ thống. Trấu được cung cấp qua máng cấp liệu để đốt nóng tất cả các buồng. Trấu được
lấy từ nhà máy xát kế bên thông qua băng tải chuyền vào máng cấp trấu, từ đó gàu tải đổ trấu
vào buồng đốt. Hạt được đưa vào 4 gàu tải khác nhau, nhân công vẫn còn phải bố
c dỡ hạt từ
xe tải vào gàu tải. Lúc khô sau đó đến bộ phận làm sạch sơ bộ và băng chuyền đưa hạt đến
gàu tải đổ vào buồng bảo quản (Hình 17). Bảng điện điều khiển cho tất cả hệ thống giúp hoạt
động của máy dễ dàng hơn.
15
3
2
III IV
II
1
I
11
7
6
5
4
8
9
10
Hình 16: Schematic of the tower dryer at Long-An.
1: Máng cấp liệu 2: Làm sạch 3: Gàu tải 4: Gàu tải
5: Gàu tải 6: Tải thoát liệu 7: Quạt 8: Buồng đốt trấu
9: Gàu tải trấu 10: Máng cấp trấu 11: Buồng khí 12: Tháp sấy
Hình 17: Băng tải tháo liệu từ bộ phận làm sạch sơ bộ (trái) đến gàu tải (phải).
16
3.2 Qui trình khảo nghiệm
Khảo nghiệm trên 4 mẻ sấy được thực hiện từ 23 đến 28.08.2007 trong đó có một mẻ là lúa
ướt (ấm độ trên 24%). Qui trình khảo nghiệm áp dụng qui trình của RNAM (1991) và ASAE
(2005). Thiết bị đo đạc gồm có nhiệt kế, ẩm kế, tủ sấy, điện kế. Tất cả các khảo nghiệm đều
dùng giống gạo Jasmine.
Mẫu trước và sau sấy của mỗi mẻ
đều được sấy bóng râm (đến ẩm 14%) và đem đi phân tích
nứt, TLTH gạo nguyên theo qui trình trình bày trong Phần 2 của sấy vỉ ngang.
3.3 Kết quả khảo nghiệm
Kết quả khảo nghiệm của 4 mẻ được tóm tắt trong Bảng 8.
3.3.1 Năng suất sấy
Năng suất sấy tuyên bố của máy là 80 tấn/mẻ hay 20 tấn/buồng/mẻ. Tuy nhiên, các buồng
được nhập tải với các khối lượng lúa khác nhau (từ 14 đến 20 tấn) và với ẩm độ ban đầu khác
nhau, do đó năng suất chung của cả 4 khảo nghiệm trong 4 buồng là 2392 kg/ giờ hay 2.4 tấn/
giờ.
3.3.2 Nhiệt độ sấy
Do đo đạc trong điều kiện thực tế, có thể theo dõi nhiệt độ của Buồng 1,3 và 4, tuy nhiên
không thể đo nhiệt độ của Buồng 2 mà chỉ phỏng đoán nhiệt độ Buồng 2 tương tự Buồng 1 vì
cả hai buồng được thiết kế thông nhau. Nhiệt độ sấy biến động lớn giữa các buồng (Bảng 8)
cũng như với thời gian trong 1 buồng (Hình 18 và 19). Sự biến độ
ng này phụ thuộc vào kinh
nghiệm của công nhân vận hành. Ngay cả trong 1 mẻ, hai nhân viên vận hành khác nhau cho
ra 2 đường biểu diễn nhiệt độ khác nhau. Tốc độ sấy do đó phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ
sấy kiểm soát một cách thủ công như thế.
Temperature (Batch 1, Bin 1)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
036912151821
Drying time, hr
Temperature, oC
Drying
temperature
DeltaT (oC)
Ambient
temperature
Hình 18: Biến động nhiệt độ trong Buồng 1 của mẻ sấy 1.
17
Bảng 8: Kết quả khảo nghiệm 4 mẻ sấy tháp ở Long An.
Buồng sấy B1 B2 B3 B4
Ẩm độ đầu % (phương pháp tủ ấm)
23.1 19.5 26.6 22.3
(ẩm kế GMK-303RS) 24.7 23.2 28.8 21.7
Ẩm độ cuối % (phương pháp tủ ấm)
11.6 14.1 12.9 12.1
(ẩm kế GMK-303RS) 14.1 15.8 16.1 14.7
Nhiệt độ sấy,
o
C 60.0 49.1 57.4
Nhiệt độ môi trường,
o
C 28.6
27.5 28.4
DeltaT,
o
C 31.4
21.6 29.0
Thời gian sấy, giờ
20.5 20.0 59.0 28.5
Tốc độ sấy, %/giờ (ẩm độ /tủ sấy) 0.56 0.27 0.23 0.36
Tốc độ sấy, %/giờ (ẩm độ /ẩm kế GMK)
0.52 0.37 0.22 0.25
Khối lượng lúa tươi ban đầu, kg 13909 14612 16135 20219
Khối lượng lúa khô sau sấy, kg 11708 12654 12667 16801
Tỉ lệ tươi/khô 1.19 1.15 1.27 1.20
Năng suất sấy kg(ướt) /giờ @Buồng
678 731 273 709
Tổng 4 buồng =2392 kg/giờ
Dung trọng lúa, ướt, kg/m
3
528 510 557 557
Diện tích buồng, m^2 (2 * 3m) 6.00 6.00 6.00 6.00
Bề dày lớp lúa, m 4.39 4.78 4.83 6.05
Thời gian nhập tải, giờ 1.40 2.70 2.50 3.80
Năng suất nhập tải, tấn/giờ 9.94 5.41 6.45 5.32
Thời gian tháo tải, giờ 3.00 2.00 1.30 2.00
Năng suất tháo tải, tấn/giờ 3.90 6.33 9.74 8.40
Nứt trước sấy, % 0.0 8.7 1.3 3.3
Nứt sau sấy, % 20.7 32.0 5.3 4.7
Tỉ lệ nứt tăng % 20.7 23.3 4.0 1.3
Gạo nguyên trước sấy, % 69.9 65.0 69.2 71.1
Gạo nguyên sau sấy, % 59.3 50.2 65.0 71.2
Giảm gạo nguyên , % 10.6 14.8 4.2 -0.2
18
Temperature (Batch 3, Bin 3)
0
10
20
30
40
50
60
70
0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60
Drying time, hr
Temperature, oC
Drying
temperature
Ambient
temperature
DeltaT (oC)
Hình 19: Biến động nhiệt động của Buồng 3 trong 1 mẻ sấy.
3.3.3 Tiêu thụ trấu
Do hệ thống cấp trấu liên tục nên tiêu tốn nhiên liệu chỉ có thể theo dõi được trong 12.5 giờ,
kết quả là 46.5 kg/giờ (tồng 581 kg/12.5 giờ). Nhiệt độ sấy trung bình tương ứng trong thời
gian này là 47.3
o
C. Do đó lượng trấu cần thiết sẽ cao hơn do máy sấy tháp thường hoạt động
ở nhiệt độ trên 55
o
C.
3.3.4 Tiêu thụ điện
Tiêu thụ điện được đo 3 lần trong suốt hoạt động của cả hệ thống (Bảng 9). Năng suất sấy 2.4
tấn/ giờ tiêu tốn 21.4 kW điện, do đó tiêu thụ điện sẽ là 8.9kWh/ tấn. Con số này tương
đương với tiêu thụ điện cho máy sấy vỉ ngang, thông thường là 9 kWh/tấn.
Bảng 9: Tiêu thụ điện.
Thông số Lặp lại 1 Lặp lại 2 Lặp lại 3 Trungbi2nh
V 377 396 374 382
A 90.6 107.6 95.4 97.9
kW 19.9 23.7 21.6 21.4
3.3.5 Khác biệt ẩm độ cuối
Ẩm độ được theo dõi khi máy vận hành bằng ẩm kế GMK-303RS để ước lượng tính đồng
đều của mẻ sấy. Mẫu lúa khô được đo tại 7 vị trí khác nhau trong máy sấy và đo 5 lần tại mỗi
vị trí. Độ lệch chuẩn trong khoảng 0.3 đến 0.9% (Bảng 10). Xét độ lệch chuẩn của ẩm độ ban
đầu (0.6-1.7%), có thể kết luận rằng sấy tháp cho độ đồng nhất ẩm độ rất t
ốt so với máy sấy
vỉ ngang. Đây chính là lợi điểm của sấy tháp tuần hoàn.
19
Bảng 10: Khác biệt ẩm độ cuối.
Buồng sấy Buồng 1 Buồng 2 Buồng 3 Buồng 4
Ẩm độ cuối (trung bình), % 14.1 15.8 16.1 14.7
± Độ lệch chuẩn, %
0.3 0.9 0.5 0.2
Ẩm độ cuối Max , % 14.3 16.9 16.5 14.9
Ẩm độ cuối Min , % 13.7 14.6 15.6 14.4
Khác biệt ẩm độ Max – Min , % 0.6 2.3 0.9 0.5
So với:
Ẩm độ đầu (trung bình),% 24.7 23.2 28.8 21.7
± Độ lệch chuẩn, %
0.8 0.6 1.7 0.6
3.3.6 Nứt hạt và TLTH gạo nguyên
Số liệu nứt hạt và TLTH gạo nguyên ‘Trước’ và ‘Sau’ sấy trình bày trong Bảng 6 và biểu
diễn đồ thị ở Hình 20. Tỉ lệ nứt hạt tăng và thu hồi gạo nguyên giảm đáng kể trong Buồng 1
và 2 trong khi ở Buồng 3 và 4 hai tỉ lệ này tăng/giảm ít. Nguyên nhân có thể là do nhiệt độ
sấy (Hình 21) trong khi tác động của tốc độ sấy không đáng kể (Hình 22). Có thể thấy rằng
tốc độ sấy lớn h
ơn 0.5%/giờ không hiệu quả để giảm thiểu nứt hạt và tăng TLTH gạo nguyên.
Head rice % & Grain crack (Tower dryer. Long An. wet-season 2007)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
B1 B2 B3 B4
Drying bin
Head rice %
0
10
20
30
40
Crack %
Head rice Before drying, % Head rice After drying, %
Grain CRACK Before drying, % Grain CRACK After drying, %
Hình 20: Nứt hạt và TLTH gạo nguyên ‘Trước’ và ‘Sau’ sấy, máy sấy tháp ở Long An.
20
Effect of Drying temperature
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
45 50 55 60 65
Drying temperature, oC
Grain crack INCREASE
and Head rice recovery
DECREASE, %
Grain CRACK
Increase %
Head rice Decrease ,
%
Hình 21: Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy.
Effect of Drying rate
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
Drying rate, %/hr (MC /drying oven)
Grain crack INCREASE
and Head rice recovery
DECREASE, %
Grain CRACK
Increase %
Head rice Decrease ,
%
Hình 22: Ảnh hưởng của tốc độ sấy.
3.3.7 Nhân công
Để nhập tải, máy sấy tháp cần 7-9 nhân công với các băng tải cho năng suất nhập tải 5-10
tấn/giờ. Công nhập tải từ xe tải đến máy sấy là 12.000 đ/tấn và công tháo tải cũng là 12.000
đ/ tấn, bằng với máy sấy vỉ ngang. Do hệ thống nhập/thoát tải chưa hoàn chỉnh, công lao
động vì thế không thấp hơn máy sấy vỉ ngang, đây cũng là một trong những khía cạnh cần
được cải thi
ện.
3.3.8 Đầu tư và chi phí sấy
Đầu tư cho một máy sấy tháp trong năm 2005 khoảng 600 triệu đồng (38.000 Mỹ kim). Giá
hiện tại của máy sấy tháp trong năm 2007 khoảng 700 triệu đồng (43.000 Mỹ kim). Xét về
khía cạnh năng suất sấy tấn/giờ, công đầu tư cao (250 triệu đồng/tấn/giờ) so với máy sấy vỉ
ngang (80 triệu đồng/tấn/giờ).
Trên cơ sở công đầu tư và các số liệu, giả định khác trong Phụ lục 9.1 và 0.2, chi phí sấ
y mỗi
tấn được khái quát trong Hình 23. Đối với sấy tháp, chi phí sấy là 14.6 Mỹ kim/tấn trong khi
con số này là 4.9 Mỹ kim/tấn cho máy sấy vỉ ngang. Chi phí sấy cao gấp 3 lần giải thích tại
sao máy sấy tháp ít được chấp nhận.
21
(a): Sấy tháp, Tổng = US$14.6 /tấn
(b) Sấy tĩnh, Tổng = US$4.9 /tấn.
Hình 23: So sánh chi phí sấy.
3.4 Tổng kết
Máy sấy tháp ở Long An có cấu trúc vững chắc với hệ thống nhập tải/tháo tải cơ học, nhập
trấu cơ học và bảng điều khiển hoàn thiện giúp vận hành máy dễ dàng. Ẩm độ cuối của lô hạt
đồng đều và màu sắc đẹp. Tuy nhiên, hệ thống vẫn còn nhiều khuyết điểm như: nhiệt độ sấy
khó điều khi
ển đồng đều và lưu lượng gió, thời gian nhập/tháo tải lâu không đồng bộ với
năng suất sấy và bụi tại cửa tháo tải cũng gây khó chịu cho nhân viên vận hành máy.
4 KHảO SÁT NHANH HIệN TRạNG SấY ở ĐBSCL
4.1 Thông tin chung
Các điều tra bằng Phương pháp phỏng vấn nhanh về sử dụng máy sấy tĩnh ở ĐBSCL đã được
thực hiện trong năm 2006 với trọng tâm là 4 tỉnh đã rút ra được một số kết luận sau:
- Khẳng định vai trò của máy sấy tĩnh với hơn 6000 máy (năm 2006) có các kiểu dáng và
biến đổi khác nhau.
- Các nông hộ, chủ xay, chính quyền địa phương đã nhìn nhận sấ
y cơ học không những làm
giảm thất thoát hạt mà còn duy trì chất lượng hạt.
- Tỉ lệ hạt được sấy cơ học trong mùa mưa vẫn còn thấp dưới 35%. Lý do là chi phí sấy cao
trong khi yếu tố chất lượng chưa được xem trọng trong hệ thống sản xuất và mua bán
nông sản hiện nay.
Do đó trong năm 2007, thực hiện nhiều điều tra PRRA để thu thập thêm số liệu nhằm xác
đị
nh các yếu tố vận hành của máy sấy tĩnh mà đã góp phần khuếch trương sử dụng máy và
làm giảm nứt hạt (Hình 24). Chúng tôi đã đến nhiều tỉnh thành như Hậu Giang, An Giang,
Kiên Giang, Sóc Trăng… và kết quả thu được trình bày ở phần tiếp theo.
22
Hình 24: Điều tra máy sấy tại nơi chế tạo máy ở tỉnh Tiền Giang.
4.2 Kết quả và thảo luận
• Nhu cầu về máy sấy có năng suất lớn từ 12- 20 tấn/ mẻ; phản ảnh bằng yêu cầu lắp đặt
máy sấy 10- 16 tấn trong 2 năm vừa qua, khác với 5 năm trước yêu cầu máy sấy 4- 8 tấn/
mẻ; năm 2007 có yêu cầu máy sấy 20 tấn/mẻ .
• Vai trò của nhà chế tạo tại địa phương và người làm công tác khuyến nông: Tỉnh có số
lượ
ng máy sấy phát triển nhanh như An-Giang và Tiền -Giang có nhiều nhà chế tạo cung
cấp những máy sấy có độ tin cậy và hiệu suất cao cho nông dân. Người làm công tác
khuyến nông có sự hiểu biết sâu về cấu tạo và hoạt động của máy sấy là yếu tố quan trọng
trong việc triển khai ứng dụng những mẫu máy mới.
• Hỗ trợ từ phía Chính phủ, đặc biệt là giảm lãi vay cũng là một yếu tố tác
động đến sự phát
triển máy sấy.
• Thu hoạch vào mùa khô, hiện tại cũng nhiều nơi sấy bằng máy được phổ biến chiếm 30-
90 % như tại huyện Giồng-Riềng, tỉnh Kiên-Giang, huyện Kế-Sách và Mỹ-Tú, tỉnh
Sóc-Trăng, huyện Gò-Công và Chợ-Gạo, tỉnh Tiền-Giang… Nông dân chỉ bán lúa tươi.
• Dự án Danida ở Cần Thơ và Sóc Trăng năm 2001-2006, và Hợp phần sau thu hoạch cho
ĐBSCL đã làm t
ốt việc khuyến nông máy sấy đến nhiều người trong lĩnh vực lúa gạo, với
một tổ chức và phương tiện khá đầy đủ. Khuyến nông vốn là yếu tố hạn chế phổ biến
máy sấy vào những năm 1990, đến những năm 2000 đã đóng vai trò tích cực. Nếu nông
dân vẫn chưa chấp nhận máy sấy, cần xét các yếu tố khác.
5 CÔNG TÁC HUấN LUYệN
Sấy là một trong những nội dung học tập của bốn khóa huấn luyện do đề án CARD tổ chức
tại HTX Tân Phát A, Kiên Giang và Tân Thới 1, Cần Thơ trong tháng 07 và tháng 09. Các
kết quả trên của thí nghiệm sấy đã được bổ sung vào tài liệu huấn luyện đã chuẩn bị trong
năm 2006. Có khoảng 150 học viên tham dự mỗi khóa với tổng số 600 người bao gồm nông
hộ, chủ xay và cán bộ khuyến nông địa phương (Hình 25).
Hình 25: Khóa huấn luyện tại HTX Tân Phát A, Tháng 07.2007.
Trong số các đề mục thảo luận được các học viên nêu ra, có 2 điểm quan trọng:
a) Giá lúa tăng thêm nhờ sấy máy khoảng 50- 100 đồng/kg chưa nhiều lắm so với chi phí sấy
khoảng 80- 100 đồng /kg (dù rằng chi phí sấy khá thấp so với thế giới). Như vậy, trở lại vấn
đề muôn đời là nên tiếp tục giảm chi phí sấy, hay cải tiến hệ thống buôn bán lúa gạo để có
giá gạo cao hơn?
b) Nông dân cần có những phương tiện đơn giản để đánh giá độ nứt vỡ hạt và độ gạo nguyên,
và được huấn luyện về việc này. Như thế coi như họ có một “vũ khí” để thương thảo với
các doanh nghiệp, một khi đã sấy tốt.
6 KẾT LUẬN
Trong năm qua, phần nghiên cứu về máy sấy tĩnh và sấy tháp đã hoàn thành một số việc:
- Theo dõi việc lắp đặt và tiến hành thí nghiệm với máy sấy vỉ ngang 8 tấn đảo gió ở Kiên
Giang và Cần Thơ, khảo nghiệm và phân tích về độ nứt vỡ hạt trong điều kiện sản xuất thực
tế. Thí nghiệm trên đồng đã giúp định hướng cho các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm để
củng c
ố các thí nghiệm này.
Theo dõi đặc tính sấy của một máy sấy tháp lắp đặt tại Long An. Tỉ lệ hạt nứt gãy đạt yêu
cầu trong các lô thí nghiệm với nhiệt độ sấy thấp hơn 55
o
C và tốc độ sấy khoảng 0.5%/giờ.
2
Tuy nhiên, về phương diện kinh tế, chi phí sấy của máy sấy tháp cao gấp 3 lần máy sấy vỉ
ngang.
- Khảo sát nhanh về hiện trạng sử dụng máy sấy vỉ ngang tại 7 tỉnh. Các kết luận chính
gồm: Khuynh hướng tăng năng suất sấy; vai trò của nhà sản xuất và cán bộ khuyến nông
địa phương ; sự hỗ trợ của Nhà nước với việc giảm lãi suất vay làm máy sấy; và sấy máy
trong vụ Đông Xuân.
- Huấn luyện cho 600 học viên sử dụng máy sấy với bài giảng cập nhật bằng số liệu thí
nghiệm, và tham quan máy sấy thực tế.
7 TÀI LIỆU THAM KHẢO
ASABE. 2005. Standards ASAE S248.3 MAR1976 (R2005): Construction and Rating of
Equipment for Drying Farm Crops
RNAM (Regional Network for Agricultural Machinery. 1991. RNAM Test codes and
procedures for farm machinery: Part 16 (Batch Dryer).
3
8 PHụ LụC: TÍNH TOÁN CHI PHÍ SấY
8.1 Sấy tháo (Long-An)
I) Tính toán chi phí sấy, US$/tấn
Máy sấy, bao gồm cả động cơ,$
40 000
Hạn sử dụng máy, năm 7
Giá động cơ (xem Ghi chú): Chi phí sấy US$ /tấn lúa khô
Hạn sử dụng đồng cơ, giờ: 6 000 Giảm giá 6.19
Nhà xưởng, US$ 4 000 Lãi suất 1.83
Tổng vốn, US$: 44000 Điện 2.52
Diện tích nhà xưởng, m2: 100 Trấu 1.00
Thuê đất mỗi năm, $ 0.30 Nhân công 3.01
Sửa chữa nhỏ: 1.20 Thuê đất 0.03
Tổng: 14.58
Lãi suất, %/ năm 10.00
Số ngày sử dụng trong năm: 120
Năng suất mỗi mẻ, tấn khô: 20
Thời gian sấy, giờ: 40.00
M1 = Ẩm độ đầu, % 28.00
M2 = Ẩm độ cuối, % 15.00
Giảm ẩm, (M1-M2), %: 13.00
Năng suất sấy @(M1-M2) tấn.giờ: 0.500
Khối lượng khô, tấn / năm: 1200
Tiền công vận hành, $/ngày: 3.00
Số giờ lao động,giờ 40.00
*Số nhân công: 1
Tiền công, $/ngày: 3.00
==> Tiền công, $/giờ: 0.80
Công nhập liệu, $ /tấn: 0.70
Hệ số nhập liệu: 2.00
Năng lượng cho quạt: Electricity
* Tiêu tốn, máy/giờ: 21.00
* Giá cả, ($/L) hay ($/ kWh): 0.060
Năng lượng cho buồng đốt: Rice husk
- Tiêu tốn, máy/giờ: 50.00 Chi phí sấy = 14.58 US$/tấn
- Giá cả, ($/kg) hay ($/ L) : 0.010
Ghi chú: Giá động cơ = $0, nếu động cơ tích hợp với máy.
Nước bốc hơi = 3611.1 kg
II) Thu hồi vốn, năm
Giá sản phẩm, US$/tấn
150 SPACE for casual notes/ calculations…
Chi phí sấy, % giá trị sản phẩm: 5
==> $ /tấn 7.5
Lợi nhuận mỗi năm, US$: -8491
Thu hồi vốn, năm:
Không thể
được !